CCR8+Tregs:三阴性乳腺癌潜在治疗靶点
2022-02-14王婷婷赵一涵综述张洪珍审校
王婷婷,赵一涵(综述), 于 杰 ,张洪珍(审校)
(1.河北医科大学研究生学院,河北 石家庄 050017;2.河北省沧州市中心医院肿瘤内一科,河北 沧州061000;3.河北省人民医院肿瘤五科,河北 石家庄 050051)
三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是一类特殊类型的乳腺癌,侵袭性强,易复发转移,总体预后较差[1-2]。由于具有高基因组不稳定性和较多的肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs),可能产生新抗原,使其成为最具有免疫原性的乳腺癌亚型[3-4]。肿瘤浸润调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)是一种特殊的T淋巴细胞,一方面能对自身抗原产生免疫耐受,阻止自身免疫疾病的发生;另外也可促进肿瘤免疫逃逸[5]。Tregs大量浸润肿瘤组织,对预后造成不良影响,去除Tregs可增强抗肿瘤免疫反应,但也可能引起自身免疫疾病[6]。趋化因子受体8(chemokine receptor 8,CCR8)在肿瘤浸润性Tregs上特异性表达升高,而在外周血Tregs或正常组织低表达,因此,CCR8+Tregs是极具有潜力的治疗靶点。
1 Tregs与TNBC
1.1Tregs概述 免疫治疗的发展为乳腺癌尤其是TNBC的治疗提供了新的途径,以免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)的研究最为成熟,当前应用最广泛的包括程序性死亡受体(programmed cell death 1,PD-1)及其配体(programmed death ligand-1,PD-L1)以及细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T-lymphocy-associated antigen 4,CTLA-4)抑制剂[7]。随着免疫治疗研究的深入,其肿瘤微环境中的各种免疫细胞也越来越受到人们的关注,其中TILs被认为是TNBC的第一个生物学预后标志物[8]。肿瘤浸润性T淋巴细胞主要由CD8+细胞毒性T细胞、CD4+辅助性T细胞和CD4+调节性T细胞组成[9]。Tregs是人体内具有负向免疫调节功能的T淋巴细胞亚群,以表达CD4、CD25、Foxp3为细胞表面特征,在维持免疫稳态中起关键作用[5]。在肿瘤免疫中,通过抑制抗肿瘤免疫进而影响肿瘤的发生发展。有研究表明,肿瘤内Tregs的高浸润与多种肿瘤的不良预后相关[10]。
在肿瘤微环境中,Tregs可通过多种机制发挥其抑制作用[5]。Tregs表面可表达多种免疫抑制分子,如CD39、CD73蛋白,CD39和CD73蛋白是在正常Tregs上高表达的一类胞外核苷酸酶,可促进细胞外的ATP转化为腺苷,从而抑制常规T细胞的生长和细胞因子的形成,进而抑制效应T细胞的功能[10]。Tregs还可以通过颗粒酶和穿孔素直接杀伤靶细胞,并以肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF related apoptosis inducing ligand,TRAIL)依赖的方式导致效应T细胞的凋亡[11]。Tregs还分泌多种免疫调节分子如白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)、IL-35、转化生长因子β等,降低CD8+细胞毒性T细胞以及自然杀伤细胞的活性,抑制常规效应T细胞分化为Th1和Th17细胞[12]。Tregs还高水平表达CTLA-4和IL-2受体CD25,抑制树突状细胞的增殖和成熟[13]。去除Tregs可增强机体抗肿瘤免疫功能,在现有的研究中,已有几种Tregs调节和去除的方法被证明可以减轻肿瘤负担,提高抗肿瘤免疫反应,但Tregs的非特异性全身性耗竭会导致严重的自身免疫疾病[6]。所以,特异性、高选择性的靶向Tregs成为近年来仍需进一步解决的问题。
1.2Tregs在TNBC中的表达 有研究发现,无论是肿瘤内还是肿瘤间质内,高水平的CD4+TILs和CD8+TILs均是TNBC的良好预后因素[14]。而Tregs在TNBC中的功能是复杂的,Foxp3+Tregs在TNBC中的表达往往高于其他乳腺癌亚型[9,15]。尽管大多数情况下认为Tregs在肿瘤微环境中是负性调节剂,但也有研究发现,在TNBC中,若肿瘤组织内高密度的Tregs浸润,常伴随着高数量的CD8+T细胞,使其炎症基因表达谱与强大的抗肿瘤免疫反应一致,形成具有“免疫激活”性质的肿瘤微环境,从而使肿瘤内高Foxp3+Tregs的TNBC患者比低Foxp3+Tregs的患者存活时间更长[16]。Foxp3+TILs与良好预后的相关性可能取决于大量CD8+TILs细胞的存在,另外,由于Tregs的异质性,仅通过Foxp3+评估Tregs是不够的[17]。另有学者观察到,TILs高表达、PD-L1和Foxp3+Tregs低表达与TNBC的良好预后相关[18]。所以,Tregs在TNBC中的作用仍待进一步深入研究。
2 CCR8+Tregs在TNBC中的作用
2.1CCR8+Tregs在TNBC中的表达 肿瘤浸润的Tregs高水平表达特异性趋化因子受体,如趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CCR4)和趋化因子受体8(chemokine receptor 8,CCR8),是趋化因子受体亚家族的成员之一,属于G蛋白偶联受体[19]。CCR8主要表达在Tregs、单核细胞、自然杀伤细胞和一小部分辅助性T(Th2)细胞[19]。CCR4不仅仅在Tregs上高表达,也在其他CD4+T细胞亚群(如Th2、Th17细胞)上高表达,所以使用抗CCR4抗体靶向耗竭Treg细胞时,会发现常规CD4+T细胞和CD8+T细胞的减少,说明其对于肿瘤的治疗作用有限[20]。与CCR4相比,CCR8在胸腺、脾脏和肿瘤引流淋巴结中的Tregs中少量表达,在脾脏和外周血中CD4/CD8+T细胞中表达最少,其表达水平远远不及肿瘤中浸润的Tregs上CCR8的表达水平[21]。CCR8在手术切除的肿瘤标本中的Tregs上高表达,在相应的血液标本中的Tregs上低表达,而在肿瘤和血液标本中Tregs表达CCR4、CTLA4和CD25的频率大概相同[22]。
Plitas等[23]分析了乳腺癌组织、正常乳腺组织和外周血中Tregs的特征,发现肿瘤内浸润的Tregs上细胞因子和趋化因子受体表达的增加,尤其是CCR8,并且CCR8表达的增加在TNBC上显著多于其他乳腺癌亚型;其研究还表明,高CCR8/Foxp3mRNA比值与乳腺癌不良预后相关。另有研究检测了乳腺癌患者CCR8与其他趋化因子受体在外周血和肿瘤组织中的表达,发现CCR8+Tregs的富集和趋化是由CCL1-CCR8轴介导的,并且,肿瘤内CCR8+Tregs比CCR8-Tregs表达更高水平的CD25、Foxp3和CTLA-4,T细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制性基序结构域(T cell immunreceptor with immunoglobulin and immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif domain,TIGIT)、人白细胞DR抗原(human leukocyte antigen-DR,HLA-DR)、PD-1、OX40、CD89、Helios基因的表达也高于CCR8-Tregs[24]。所以,CCR8在肿瘤浸润的Tregs上稳定和差异性表达为选择性去除Tregs,为其可成为TNBC免疫治疗有效靶点提供了理论依据。
2.2靶向CCR8+Tregs的抗肿瘤机制 CCR8有四种配体,即CC趋化因子配体1(chemokine CC-motif ligand 1,CCL1)、CC趋化因子配体8(chemokine CC-motif ligand 8,CCL8)、CC趋化因子配体16(chemokine CC-motif ligand 1,CCL16)和CC趋化因子配体18(chemokine CC-motif ligand 18,CCL18),但有研究发现,在这四种配体中,仅有CCL1可增强Tregs的抑制功能[25]。CCL1属于C-C趋化因子家族中的一员,是由T淋巴细胞、单核细胞以及肥大细胞分泌的小分子糖蛋白,其唯一已知受体是CCR8[26]。CCL1-CCR8轴的作用有:①CCL1结合肿瘤细胞上的CCR8,导致肿瘤细胞增殖,迁移和抗细胞凋亡;②CCL1结合血管内皮细胞上的CCR8,促血管生成,促进肿瘤生长;③CCL1结合CD4+T细胞上的CCR8,使CD4+T细胞转化为Tregs;④CCL1结合Tregs上的CCR8,使Tregs向炎症或肿瘤部位募集[26-27]。研究观察到CCL1主要由Tregs在炎症部位产生,其可诱导部分数量的Tregs表达CCR8,这部分Tregs被称为“驱动Tregs”,这些细胞随后上调Foxp3、IL-10和颗粒酶B的表达,成为免疫抑制的驱动因子[25]。所以,针对CCR8靶向去除Tregs可改善其免疫抑制功能,增强抗肿瘤免疫反应[25]。另有研究发现,患者肿瘤样本中CCR8+细胞共表达几种具有潜在免疫抑制功能的蛋白,如CD25、CD39和白细胞介素1受体2(interleukin-1 receptor type 2,IL1R2),而CCR4+细胞共表达的少,表明消耗CCR8+细胞比CCR4+细胞更有效减少肿瘤中免疫抑制分子,从而促进抗肿瘤免疫反应[22]。
2.3靶向CCR8+Tregs与免疫治疗协同作用 靶向去除CCR8+Tregs可与PD-1/PD-L1抗体协同作用,共同增强抗肿瘤免疫功能[21]。在Tregs上,PD-1、CTLA-4表达会上调,有助于其发挥免疫抑制功能[28-29]。有研究指出,若血液中的Tregs上PD-1的表达水平较低,则肿瘤中的Tregs对PD-1的表达水平会上调,但在肿瘤组织中的CD4+T细胞和CD8+T细胞表达PD-1的水平与Tregs相同或更高,从而产生了与抗PD-1单抗治疗相反的作用[30]。也就是说,虽然PD-1阻断增强了肿瘤浸润CD8+T淋巴细胞的抗肿瘤免疫活性,但也在一定程度上增强了Tregs的免疫抑制功能,这种机制导致部分接受PD-1治疗的患者,出现疾病超进展现象(hyperprogressive disease,HPD),而去除肿瘤内效应Tregs可能会治疗或预防PD-1抗体治疗后的肿瘤超进展[30]。CCR8+Tregs较CCR8-Tregs免疫抑制功能更强,并且有研究观察到,在小鼠结直肠癌肿瘤模型中,对CCR8+Tregs特异性去除时,PD-1抗体治疗后或与其他免疫抑制剂连用时产生的不良反应明显减少[21]。因此,靶向耗竭CCR8+tregs不仅仅可以改善抗肿瘤反应,还可以增强其他免疫治疗措施的疗效。
3 CCR8+Tregs在其他肿瘤中的作用
有研究发现,CCR8+Tregs是浸润性膀胱癌患者总生存期(overall survival,OS)和无复发生存期(recurrence free survival,RFS)的独立不良预后因子,可预测患者预后,且肿瘤组织内CCR8+Tregs高浸润的患者术后辅助化疗的疗效较差,阻断CCR8可使Tregs去稳定化,促进CD8+T细胞的抗肿瘤功能,并促使CD4+T细胞重新极化为抗肿瘤表型,有利于患者的预后及化疗疗效[31];有研究[32]发现,利用小鼠结直肠癌模型,靶向抑制CCR8+Tregs时,观察到肿瘤内CD4+、CD8+效应T细胞数量的增加,表明针对CCR8的靶向去除Tregs的安全性,既减少了CCR8+Tregs,同时保留了效应T细胞的免疫功能。另有研究表明,CCR8可作为预测胃肠道间质瘤恶性潜能的生物标志物,其高表达与胃肠道间质瘤的恶性程度和不良预后相关[33]。在胃癌的相关研究中发现,CCR8可通过miR-647/CCR8轴参与胃癌的发生发展,并且CCR8在胃癌组织中的表达上调与患者的不良生存预后有关[34-35]。
4 总结与展望
研究发现,当CCR8靶向性抗体的Fc区域为强抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)效应时,肿瘤生长可被有效抑制;而当使用Fab区域相同、Fc区域为弱ADCC效应的抗体时,对肿瘤生长的抑制则不明显[32]。因此,针对CCR8的抗体不止是单纯的功能阻断,而是Fc区域介导的细胞杀伤功能等[32]。另外,部分学者认为耗竭CCR8+Tregs比阻断CCR8的功能更有效增强抗肿瘤免疫反应[36],所以其具体内在机制及疗效有待进一步临床试验探索研究。
Tregs在介导自身免疫耐受中起重要作用,可通过多种机制抑制抗肿瘤免疫[5]。因此,有必要针对性的去除肿瘤中浸润的Tregs,以促进抗肿瘤免疫反应,同时保持外周内环境的稳定[6]。TNBC是最具免疫原性的乳腺癌亚型,在TNBC中观察到CCR8+Tregs表达的显著升高,且与不良预后有关[23]。CCR8可在肿瘤浸润的Tregs上稳定和差异性表达,针对CCR8特异性去除CCR8+Tregs,可减弱其免疫抑制功能,同时不会影响效应CD4+T细胞、CD8+T细胞的功能,从而避免了因全身性耗竭Tregs造成严重自身免疫疾病等不良反应的发生[25]。所以,CCR8可能是靶向去除Tregs的最佳靶点。无论是作为单一疗法还是与其他免疫疗法联合应用,都可以改善抗肿瘤免疫反应。综上所述,CCR8可能成为TNBC免疫治疗的潜在有效治疗靶点,为TNBC免疫治疗提供新思路。